Trehalose 와 당첨가가 우 체외 수정란의 초자화 동결에 미치는 영향

Effect of Trehalose and Sugar-addition on the Survival Rates of Bovine IVM/IVF Embryos after Vitrification

본 연구는 체외수정란올 손쉽고, 간편하게 장기간 동결보존 할 수 있는 초자화 동결방법을 검토하기 위하여, 초자화 동결 보존용액의 구성성분과 dextrose가 우 체외수정란의 동결보존 융해후 체외 발육율과 생존성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 1. ETP 용액에서 초자화 동결 시킨후 융해하여 24∼48시간 체외배양하여 얻은 생존율에 있어서 체외배양일에 따라 생산된 배반포 및 확장배반포기 수정란의 체외생존율은 6일, 7일, 8일 및 9일에 각각 11.9% 19.8%, 23.4% 및 15.3%로서 처리구간에 커다란 차이는 없었으나, 발육단계별 성적은 배반포기가 15.2% 로서 확장배반포기의 23.3% 보다 유의하게 낮았다 (P＜0.05). 2. ETP 초자화 동결 보존액에 당의 청가 (0.375M dextrose)가 초자화 동결 융해후 생존성에 미치는 효과을 검토한 결과, 체외배양일에 따른 동결 융해후 생존성은 7일에 생산된 수정란이 54.5%로서 여타구 (6일, 34.6% ; 8일, 37.9% ; 9일, 13.0%)보다 높은 성적을 얻었으며, 발육단계별 동결융해후 생존성에서는 확장배반포기 수정란이 45.8%로서 배반포기 수정란의 25.0% 보다 통계적으로 유의하게 높아 (P＜0.05), 실험 1의 결과와 유사한 경향을 보였으며, 당을 첨가할 경우 다소 높은 생존율을 나타냈다. 3. ETP 초자화 동결용액에서 PVP 농도가 생존성에 미치는 영향을 검토한 결과, 12% PVP 첨가구(20.0%) 와 20% PVP 첨가구 (19.8%)에서 동결 융해하여 24∼48 시간 체외배양한 후 생존성에는 커다란 차이가 인정되지 않았으며, 발육단계별 성적에서도 차이가 인정되지 않았다. 4. GESD 동결용액을 이용한 초자화 동결에 있어서 7일∼9일 사이에 생산된 체외수정란을 동결융해하여 24∼48시간 체외배양하여 얻은 생존율은 8일째에 생산된 수정란의 동결 융해후 생존성이 94.6%로서 7일 (71.4%)와 9일 (40.5%)에 생산된 수정란보다 유의하게 높은 성척을 얻었다(P＜0.05). 한편 초자화 동결 수정란을 융해하여 체외배양시킨 후 hatching 까지 배양된 체외 발육율은 8일째에 생산된 수정란이 35.1%로서 7일의 28.6% 와 9일의 16.2% 보다 우수한 결과를 얻어 24∼48시간 체외배양 성적과 동일한 경향을 보였다. 5. GETP 동결용액을 이용한 초자화 동결에 있어서 체외배양일 (7일∼9일)에 따라 생산된 수정란을 동결융해하여 일정시간 동안 체외배양시킨 후 생존성과 hatching 배반포기까지의 체외발육율은 배양일에 따라 생산된 수정란들간에 커다란 차이가 포기가 37.0%로서 배반포기 인정되지 않았으나 (P＞0.05), 발육단계별 성적에서는 확장배반수정란의 9.6% 보다 유의하게 높은 성적을 얻었다(P＜0.05).

This study was to investigate the vitrification method for cryopreservation technique of bovine in vitro fertilization(IVF) embryos. The morphological appearance and viability following vitrification of IVF bovine blastocysts and expanded blastocysts were examined. Embryos obtained 6, 7, 8 or 9 days after IVF were vitrified in both 40% ethylene glycoI(EG) plus 0.3M trehalose and 20% polyvinylpyrrolidone(PVP) in DPBS(ETP, Exp. 1) and ETP solution added 0.375M dextrose (ETPD, Exp. 2). The viability of Days 6, 7, 8 and 9 vitrified /thawed embryos at 24∼48 h culture after thawing was 11.9%, 19.8%, 23.4% and 15.3% in ETP(Exp. 1), and 34.6%, 54.5%, 37.9% and 13.0% in ETPD(Exp. 2), respectively. The viability of vitrified embryos produced from the culture days after IVF did not differ in Exp. 1, but significantly differ in Exp. 2(P＜0.05). The viability of blastocysts and expanded blastocysts significantly differed(P＜0.05) in 15.2% and 23.3%(Exp. 1), and 25.0% and 45.8%(Exp. 2). The result of Exp. 1 was similar to that of Exp. 2 on the viability of embryo according to developmental stages, but ETP solution plus sugar(dextrose) was increased the viability of vitrified embryos. In Experiment 3, The viability of vitrified embryos was not different between 12% and 20% PVP concentrations in ETP solution according to culture days or developmental stages. To investigate the effect of addition of sugar, two type of carbohydrates and a mixture of cryoprotectants for vitrification on the survival of bovine IVF embryos, bovine Days 7 to 9 blastocysts and expanded blastocysts were cryopreserved in either 20% glycerol plus 20% EG, 0.375M sucrose and 0.375M dextrose (GESD, Exp. 4) or 20% glycerol plus 20% EG, 0.3M trehalose and 20% PVP(GETP, Exp. 5) in DPBS. Survival rates of Day 7, 8 and 9 embryos at 24∼48h culture after thawing were 71.4%, 94.6% and 40.5% in GESD, and 59.5%, 81.5% and 62.5% in GETP, respectively. Hatching rates of Day 7, 8 and 9 embryos after thawing were 28.6%, 35.1% and 16.2% in GESD, and 27.0%, 33.3% and 18.8% in GETP, respectively. These results indicates that a mixture of cryoprotectants(glycerol and EG) and addition of sugar can improve the survival rates of the bovine IVF embryos(Day 7 or 8) vitrified, and the expanded blastocyst embryos are more suitable for vitrification than early blastocysts stage.